蜘蛛网论文研究目的和意义

蛛网的强度令人叹服，甚至能抵御飓风的侵袭。蛛丝的内部结构是蛛网强度的重要保障。 蜘蛛网是大自然的杰作，其超耐用的奥秘使它登上了最新一期英国学术期刊《自然》的封面。相关研究论文指出，蛛丝本身的性质及蛛网的结构使得整张网经久耐用，这对于工程学有启发意义。 蛛丝强度是等质量钢丝的5倍 美国麻省理工学院等机构的研究人员报告说，在对蛛丝进行分子学研究、对真实蛛网开展实验以及电脑模型分析后，他们发现蛛网的耐用性源自蛛丝本身特性和蛛网的结构。 蛛丝比头发丝还细，但强度却超过同等粗细的钢铁，它的特性早就引起科研人员的关注。科学家们已经证明，蛛丝的强度是等质量钢丝的5倍。本次研究进一步发现，蛛丝的蛋白质结构使它在受到外力作用时具有独特的弹性。在拉伸过程中，它会先如橡皮筋一样被拉长，然后变得坚硬，在坚硬状态下最大程度地吸收外部冲击力，如果外力太大则断掉。 网状结构，保证蛛网经久耐用 与蛛丝这种特性相结合的是其常见的蛛网结构，即由一个中心伸出的若干放射状丝线和围绕这个中心的螺旋状丝线构成的网状结构，保证了蛛网经久耐用。本次研究显示，在均匀受力的情况下，整张蛛网能抵抗飓风强度的气流。而在局部受力的情况下，比如某物体重重地撞到某一根蛛丝上，冲撞力在蛛丝和蛛网中的传递结果有可能仅导致这根蛛丝断掉，整张网的其他部分仍然完好，可以继续发挥作用，蜘蛛可以因此省下许多重新织网的精力。研究人员发现，如果把蛛丝换成别的丝状物并结网，那么当一根丝严重受力时会扯破一大片网，使得整个网的作用大大下降。 研究人员通过对蛛网的全面观察发现，编织成网的蛛丝共有两类。其中一类刚性较强、质地干燥，连接着蛛网中心并支撑起整个网络。另一类细而柔软、湿润黏稠，在前者间螺旋成网，适于捕获猎物。 “牺牲”局部，保全整体功能 实验中，研究人员在蛛网各处去掉了总计10%的蛛丝，蛛网的韧性不单没因此而降低，却反而增强了10%。领导本次研究的马库斯?比勒说，这种“牺牲”局部，保全整体系统功能的特点值得现代工程学借鉴。目前按常规设计制成的汽车、飞机等产品会在所受外力超出一定限度后整体散架，如果能模拟蜘蛛网的特点，也许可让这些产品在部分受损时不影响整体功能。 马库斯?比勒表示：“蛛网的真正强大之处并不是蛛丝的质地，而是当蛛丝遭受压迫时其内部结构性能的改变。” 综合新华社等报道 “蛛网"牺牲局部，保全整体"的特点值得现代工程学借鉴。”――研究人员

妈妈曾给我出过这样一个谜语：“南阳诸葛亮，稳坐中军帐。排下八卦阵，单捉飞来将。”这则迷语告诉我们：蜘蛛专吃活的东西，难道它不吃死的东西吗？这引起了我的兴趣，我做了实验。 我从墙角处捉来一只小蜘蛛，把它放进一个盒子里（四周扎有小洞，上面盖有玻璃，便于观察）。没等蜘蛛织网，我又捡来一只死的小虫、一只死苍蝇，放在蜘蛛的前面，蜘蛛置之不理，随即用手碰撞盒子，蜘蛛就向其他方向爬去了。 为了彻底弄懂蜘蛛吃不吃死苍蝇，第二天，我又来到盒子前观察，看到死昆虫、死苍蝇还在原来的地方，可盒子角处多了一个网，蜘蛛在网上安静地趴着。这时，我想：昨天死苍蝇、死昆虫没被吃掉是不是因为没有网呢？于是，我又将死苍蝇拿起来轻轻地放在网上，可蜘蛛还是一动不动，紧接着，我又用笔轻轻地触动了一下网的边缘，咦，蜘蛛好像有了反应，开始向颤动的方向爬去，我把笔收回，网停止了颤动，信号断了，它就停了下来，不一会儿，蜘蛛又向网中心爬去。我又用笔尖触动网上死苍蝇的身体，网开始颤动，蜘蛛就开始向这边爬来，我又把笔尖收回，蜘蛛就停了，像上次那样，过了一会儿，蜘蛛又向网中心爬去。噢！我终于明白了：原来蜘蛛是靠网的颤动来产生感觉的，靠织网而捕食的。于是，我把实验结果记录下来。 为了证实蜘蛛靠网的颤动产生感觉，我又做了实验。将笔尖放在网上死苍蝇的身上，长时间的颤动，网的震动越来越大，蜘蛛产生的感觉好像也越来越强烈，蜘蛛便匆匆地赶过来，等蜘蛛碰到苍蝇，我将笔尖收回，只见蜘蛛尾部很快喷出黏乎乎的丝将苍蝇捆住，接着又看着蜘蛛的背一动一动的，好像在吸食苍蝇，不一会儿，网上就剩下一个完整的空壳了。这个实验证明蜘蛛吃动的昆虫。 我们探密小组又到图书馆、书店查阅了大量有关蜘蛛的书籍。其中《普通动物学》一书中写道：蜘蛛为食肉性动物，其食物大多数为昆虫或其他节肢动物。但口无上颚，不直接吞食固体食物，而是慢慢地吸食。当昆虫等动物触网时，会用力在网上挣扎，使网丝颤动而使蜘蛛很快发觉，蜘蛛便顺着纵向丝向猎物爬去，用蛛丝包裹猎物，固定于网上，先用螯肢内的毒腺分泌毒液注入捕获猎物体内，将其杀死，再由中肠分泌的消化酶灌注在被螯肢撕碎的捕获物的组织中，很快将其分解为液汁，然后吸进消化道内，最后吃剩下的体壳，就被完整的弃留在蛛网上了。这些充分证明：飞来的昆虫使蜘蛛网颤动，网颤动会使产生感觉，蜘蛛产生感觉就会将猎物捕获，因此，证实了蜘蛛只吃活动物，而不吃死的昆虫。